NO891185L

NO891185L - COMPENSATION CIRCUIT FOR ELECTRICAL GENERATORS.

Info

Publication number: NO891185L
Application number: NO89891185A
Authority: NO
Inventors: Leslie I Szabo
Original assignee: Electro Erg Ltd
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1989-03-17
Publication date: 1989-09-19
Also published as: FI891277A; IL89575A0; PL278317A1; NO891185D0; JPH03164051A; FI891277A0; NZ228146A; BR8901236A; CN1036671A; DK130789A; DK130789D0; AU3106989A; HUT51803A

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og en" innretning til å forbedre effektiviteten av elektriske generatorer. The invention relates to a method and a device for improving the efficiency of electrical generators.

Tidligere har elektriske generatorer lidd av et visst effek-tivitetstap som et resultat av magnetisk fluksforstyrrelse frembragt av den genererte strøm i generatoren. In the past, electric generators have suffered from a certain loss of efficiency as a result of magnetic flux disturbance produced by the generated current in the generator.

I en typisk generator er det en magnetisk fluksbane som går gjennom en stator og gjennom en rotor. Når en primær magnetfluks varierer i fluksveien induseres en elektrisk spenning og når kretsen er sluttet en elektrisk strøm i en leder som omgir eller er kveilet rundt et parti av fluksveien. Denne 'leder blir vanligvis betegnet som en armaturvikling. Ettersom den induserte strøm varierer i armaturviklingen, induseres en annen magnetfluks i den magnetiske fluksvei på grunn av den induserte strøm. Denne magnetiske fluks vil bli betegnet som den "genererte fluks" eller den "sekundære fluks". Den genererte fluks forstyrrer den primære magnetfluks når den induserte strøm i armaturviklingen har en ohmsk komponent. In a typical generator, there is a magnetic flux path that runs through a stator and through a rotor. When a primary magnetic flux varies in the flux path an electric voltage is induced and when the circuit is closed an electric current in a conductor which surrounds or is coiled around a part of the flux path. This 'conductor is usually referred to as an armature winding. As the induced current varies in the armature winding, a different magnetic flux is induced in the magnetic flux path due to the induced current. This magnetic flux will be termed the "generated flux" or the "secondary flux". The generated flux interferes with the primary magnetic flux when the induced current in the armature winding has an ohmic component.

I tilfelle det ikke går strøm i armaturviklingen eller når armaturviklingen er kortsluttet eller lasten over armaturviklingen er rent reaktiv, er den primære magnetfluks ved en polflate mellom statoren og rotoren symmetrisk omkring sentrum av flaten. Den magnetiske tiltrekning mellom rotorpolen og statorpolen er derfor symmetrisk omkring sentrum av polflaten. Således er energien lagret ved å bevege rotorpolflaten mot og på linje med statorpolflaten den samme som energien som forbrukes ved å bevege rotorpolflaten ut av linje og bort fra statorpolflaten. Derfor er energien som behøves for å dreie rotoren, bortsett fra friksjons-, viklings- og jerntapene, null når bare den primære magnetfluks befinner seg i fluksveien eller når det magnetiske fluksmønster eller -form gjøres symmetrisk over polflaten. In the event that there is no current in the armature winding or when the armature winding is short-circuited or the load across the armature winding is purely reactive, the primary magnetic flux at a pole face between the stator and the rotor is symmetrical about the center of the face. The magnetic attraction between the rotor pole and the stator pole is therefore symmetrical around the center of the pole surface. Thus, the energy stored by moving the rotor pole face towards and in line with the stator pole face is the same as the energy consumed by moving the rotor pole face out of line and away from the stator pole face. Therefore, the energy required to turn the rotor, apart from the frictional, winding and iron losses, is zero when only the primary magnetic flux is in the flux path or when the magnetic flux pattern or shape is made symmetrical over the pole face.

Når den primære magnetfluks imidlertid forstyrres av den genererte fluks indusert i armaturviklingen, er ikke den magnetiske fluks lenger symmetrisk over polflaten mellom stator og rotor. Således er energien lagret ved bevegelse av rotor-polf laten mot og på linje med en statorpolflate ikke lenger lik energien som behøves for å bevege rotorpolflaten ut av linje med og bort fra statorpolflaten. Derfor er det nødvendig med ekstern energi for å dreie rotoren når strøm som har en ohmsk komponent induseres i armaturviklingen. Effekten som er nødvendig for å dreie rotoren når strømmen induseres i armaturviklingen, sammenlignet med effekttilførselen når det ikke er noen indusert strøm i armaturviklingen, vil bli betegnet som det "forstyrrede effekttilførselsbehov". However, when the primary magnetic flux is disturbed by the generated flux induced in the armature winding, the magnetic flux is no longer symmetrical across the pole face between stator and rotor. Thus, the energy stored when moving the rotor pole face towards and in line with a stator pole face is no longer equal to the energy needed to move the rotor pole face out of line with and away from the stator pole face. Therefore, external energy is required to turn the rotor when current having an ohmic component is induced in the armature winding. The power required to turn the rotor when current is induced in the armature winding, compared to the power input when there is no induced current in the armature winding, will be termed the "disturbed power input demand".

For å redusere energimengden som er nødvendig for å dreie rotoren og derfor redusere mengden av energi som er nødvendig for å generere elektrisk kraft, må forstyrrelsen av magnetfluksen over polflåtene elimineres eller i det minste reduseres. In order to reduce the amount of energy required to turn the rotor and therefore reduce the amount of energy required to generate electrical power, the disturbance of the magnetic flux across the pole floats must be eliminated or at least reduced.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse kan forstyrrelsen av magnetfluksen elimineres eller i det minste reduseres ved å benytte en kompensasjonsleder eller -vikling som omgir eller er viklet om et parti av den magnetiske fluksveien. En kompenserende elektrisk strøm føres gjennom kompensasjonskveilen slik at en magnetisk fluks, betegnet som kompensasjonsfluksen, induseres av strømmen i kompensasjonsviklingen. Kompensasj onsf luksen har en komponent som virker mot den genererte eller sekundære fluks indusert av den genererte strøm i armaturviklingen. According to the present invention, the disturbance of the magnetic flux can be eliminated or at least reduced by using a compensation conductor or winding which surrounds or is wound around a part of the magnetic flux path. A compensating electric current is passed through the compensating coil so that a magnetic flux, referred to as the compensating flux, is induced by the current in the compensating winding. The compensation flux has a component that acts against the generated or secondary flux induced by the generated current in the armature winding.

For å eliminere forstyrrelsen av den magnetiske fluks på grunn av den genererte fluks, bør komponenten av kompensasjonsfluksen som virker mot den genererte fluks være lik den genererte fluks. Hvis den motvirkende komponent av kompensasjonsfluksen er mindre enn den genererte fluks, vil forstyrrelsen av magnetfluksen reduseres, men ikke helt elimineres. To eliminate the disturbance of the magnetic flux due to the generated flux, the component of the compensating flux acting against the generated flux should be equal to the generated flux. If the counteracting component of the compensating flux is less than the generated flux, the disturbance of the magnetic flux will be reduced, but not completely eliminated.

Hvis forstyrrelsen av magnetfluksen blir helt eliminert av kompensasjonskveilen, reduseres effekttilførselsbehovet til rotoren til null (bortsett fra friksjons-, viklings- og jerntap) og det has en fullstendig eller 100%'s kompensasjon. Hvis imidlertid forstyrrelsen av magnetfluksen ikke blir fullstendig eliminert av kompensasjonsviklingen, vil effekttilførselsbehovet til rotoren reduseres til noe større enn null og det has delvis kompensasjon. If the disturbance of the magnetic flux is completely eliminated by the compensating coil, the power input requirement of the rotor is reduced to zero (except for frictional, winding and iron losses) and there is a complete or 100% compensation. If, however, the disturbance of the magnetic flux is not completely eliminated by the compensating winding, the power supply requirement to the rotor will be reduced to something greater than zero and there will be partial compensation.

Når virkningen av den genererte fluks er redusert ved bruk av kompensasjonsviklingen, enten det has fullstendig eller delvis kompensasjon, vil effekttilførselen som er nødvendig for å dreie rotoren, 'sammenlignet med effekttilførselen når det ikke går noen strøm i enten armaturviklingen eller klompensas-jonsviklingen, bli betegnet som det "kompenserte effekttilfør-selsbehov". When the effect of the generated flux is reduced by the use of the compensating winding, whether fully or partially compensated, the power input required to turn the rotor, compared with the power input when no current is flowing in either the armature winding or the lump compensation winding, will be referred to as the "compensated power input demand".

Forskjellen mellom det forstyrrede effekttilførselsbehov og det kompenserte effekttilførselsbehov utgjør graden av reduksjon i effekttilførselsbehovet som et resultat av kompensasjon. Graden av reduksjon i effekttilførselen som et resultat av kompensasjonen blir betegnet som "reduksjon i effekttilførselsbehovet". The difference between the disturbed power supply demand and the compensated power supply demand constitutes the degree of reduction in the power supply demand as a result of compensation. The degree of reduction in power supply as a result of the compensation is termed "reduction in power supply demand".

For å oppnå fullstendig kompensasjon er graden av reduksjon den samme som det forstyrrede effekttilførselsbehov. For delvis kompensasjon kan graden av reduksjon variere fra like over null til like under det forstyrrede effekttilførselsbehov. To achieve complete compensation, the degree of reduction is the same as the disturbed power input demand. For partial compensation, the degree of reduction can vary from just above zero to just below the disturbed power input demand.

For at kompensasjonsstrømmen skal gå i kompensasjonsviklingen, må elektrisk effekt leveres til kompensasjonsviklingen og det dannes en spenning over kompensasjonsviklingen. Denne elektriske effekt vil ha en reaktiv komponent og kan eller ikke ha en reell eller ohmsk komponent. In order for the compensation current to flow in the compensation winding, electrical power must be delivered to the compensation winding and a voltage is formed across the compensation winding. This electrical effect will have a reactive component and may or may not have a real or ohmic component.

For å sikre at kompensasjonen som beskrevet ovenfor, lønner seg fra et økonomisk eller energisparesynspunkt, må den ohmske eller reelle effekt som leveres til kompensasjonsviklingen være mindre enn det reduserte effekttilførselsbehov forårsaket av kompensasjonsviklingen. Med andre ord må den reelle effekt som leveres til kompensasjonsviklingen være mindre enn graden hvormed den tilførte effekt til rotoren reduseres i forhold til det forstyrrede effekttilførselsbehov når det has en armaturstrøm, men ingen kompensasjonsstrøm og til situasjonen hvor det has armaturstrøm og kompensasjonsstrøm. To ensure that the compensation as described above pays off from an economic or energy saving point of view, the ohmic or real power delivered to the compensation winding must be less than the reduced power supply requirement caused by the compensation winding. In other words, the real power supplied to the compensating winding must be less than the degree by which the supplied power to the rotor is reduced in relation to the disturbed power supply demand when there is an armature current, but no compensating current and to the situation where there is armature current and compensating current.

En måte å oppnå denne hensikt på er å tilføre kompensasjonsviklingen elektrisk strøm som har en reaktiv komponent relativt til spenningen over kompensasjonsviklingen. One way to achieve this purpose is to supply the compensation winding with electric current which has a reactive component relative to the voltage across the compensation winding.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå ved lesning av den følgende détaljerte beskrivelse og tegningen som illu-strerer oppfinnelsen og utførelsene av denne. Fig. 1 viser skjematisk perspektivriss av en utførelse av en 'kompensasjonskrets i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser skjematisk fremstilling av forskjellige relasjoner i forbindelse med oppfinnelsen. Fig. 3 viser et skjematisk grunnriss av en annen utførelse av en kompensasjonskrets i henhold til oppfinnelsen. Fig. 4 viser et skjematisk perspektivriss av en utførelse av et tvillinggeneratorsett eller et tvilling-generator motorsett i henhold til oppfinnelsen. Fig. 5 og 6 viser fasediagrammer som representerer forholdene mellom forskjellige trekk ved en utførelse av oppfinnelsen. Fig. 7 viser et skjematisk diagram av en ytterligere utførelse av en kompensasjonskrets og en tvillinggenerator eller generator/motorsett i henhold til oppfinnelsen. Fig. 1 viser en representativ vekselstrøms elektrisitetsgenera-tor som innbefatter en utførelse av kompensasjonskretsen i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Generatoren 10 omfatter en magnetisk fluksvei 12 gjennom hvilken den magnetiske fluks kan passere. Typisk omfatter fluksveien 21 en rotor 14 og en stator 16 som begge er fremstilt av et magnetisk materiale såsom jern. Further features of the invention will become apparent by reading the following detailed description and the drawing which illustrates the invention and its embodiments. Fig. 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of a compensation circuit according to the present invention. Fig. 2 shows a schematic representation of various relationships in connection with the invention. Fig. 3 shows a schematic diagram of another embodiment of a compensation circuit according to the invention. Fig. 4 shows a schematic perspective view of an embodiment of a twin generator set or a twin generator motor set according to the invention. Fig. 5 and 6 show phase diagrams representing the relationships between different features of an embodiment of the invention. Fig. 7 shows a schematic diagram of a further embodiment of a compensation circuit and a twin generator or generator/motor set according to the invention. Fig. 1 shows a representative alternating current electricity generator which includes an embodiment of the compensation circuit according to the present invention. The generator 10 comprises a magnetic flux path 12 through which the magnetic flux can pass. Typically, the flux path 21 comprises a rotor 14 and a stator 16, both of which are made of a magnetic material such as iron.

En primær magnetfluks Fp (fete typer angir vektorer) frembringes og bringes til å gå gjennom den magnetiske fluksvei 12 ved hjelp av en hvilken som helst hensiktsmessig kilde. På fig. 1 er den primære fluks Fp vist frembragt ved induksjon gjennom en magnetiseringsvikling 18 med en magnetiseringseffekttilfør-sel 20. Det er mulig at primærfluks Fp kunne frembringes av en permanentmagnet. A primary magnetic flux Fp (bold type denotes vectors) is generated and caused to pass through the magnetic flux path 12 by any suitable source. In fig. 1, the primary flux Fp is shown produced by induction through a magnetizing winding 18 with a magnetizing power supply 20. It is possible that primary flux Fp could be produced by a permanent magnet.

En armaturviklihg 22 er viklet rundt eller omgir på annen måte et parti av fluksveien 12. Når den primære fluks Fp i fluksbanen 12 bringes til å variere innenfor viklingene til armaturviklingen 22, genereres en spenning Va over armaturviklingen 22. I generatoren vist på fig. 1 er variasjonen i primærfluksen Fp forårsaket av rotasjonen av rotoren 14. Ettersom rotoren 14 roterer fullføres fluksveien 12 når rotorpolene 14A,14B,14C eller 14D befinner seg på linje med statorpolene 16A.16B. Imidlertid brytes fluksveien 12 når rotoren 14 og rotorpolflåtene 14A-14D ikke lenger befinner seg på linje med statorpolene 16A,16B. An armature winding 22 is wound around or otherwise surrounds a portion of the flux path 12. When the primary flux Fp in the flux path 12 is caused to vary within the windings of the armature winding 22, a voltage Va is generated across the armature winding 22. In the generator shown in fig. 1 is the variation in the primary flux Fp caused by the rotation of the rotor 14. As the rotor 14 rotates, the flux path 12 is completed when the rotor poles 14A, 14B, 14C or 14D are aligned with the stator poles 16A, 16B. However, the flux path 12 is broken when the rotor 14 and the rotor pole floats 14A-14D are no longer aligned with the stator poles 16A, 16B.

Når fluksveien 12 brytes, vil primærfluksen Fp variere i fluksveien 12 og derfor generere spenning Va over armaturviklingen. When the flux path 12 is broken, the primary flux Fp will vary in the flux path 12 and therefore generate voltage Va across the armature winding.

Hvis en ohmsk last R eller annen last enten den nå er kapasitiv eller induktiv, forbindes med armaturviklingen 22, vil en strøm Ia gå i armaturviklingen 22 gjennom lasten R eller annen last. If an ohmic load R or other load, whether it is now capacitive or inductive, is connected to the armature winding 22, a current Ia will flow in the armature winding 22 through the load R or other load.

Hvis strømmen Ia går gjennom armaturviklingen 2 i henhold til Lenz's lov, induseres en sekundær magnetfluks Fs i den magnetiske fluksvei 12. Den sekundære magnetfluks Fs har en komponent som er motsatt av retningen til primærfluksen Fp. If the current Ia passes through the armature winding 2 according to Lenz's law, a secondary magnetic flux Fs is induced in the magnetic flux path 12. The secondary magnetic flux Fs has a component opposite to the direction of the primary flux Fp.

Hvis det ikke går noen strøm Ia i armaturviklingen 22 om denne er kortsluttet eller hvis lasten er rent reaktiv, vil mønsteret til primærfluksen Fp mellom statoren 16 og rotoren 14 ved polflåtene, f.eks. 16A og 14A på fig. 1, være symmetrisk over polflaten. Derfor vil den magnetiske tiltrekning mellom rotorpolen og statorpolen være symmetrisk' om polf laten. Energien som lagres ved å bevege rotorpolen, f.eks. 14A mot og til på linje med statorpolflaten, f.eks. 16A, vil således være den samme som energien som forbrukes ved å bevege rotor-polf laten 14A ut av linje med og bort fra statorpolflaten 16A. Derfor vil energien, bortsett fra friksjons-, viklings- og jerntap, som er nødvendig for å dreie rotoren 14, være null bare når den primære magnetfluks Fp befinner seg i fluksveien 12 eller om deri totale magnetfluks i fluksveien 12 gjøres symmetrisk om polflaten. If no current Ia flows in the armature winding 22 if this is short-circuited or if the load is purely reactive, the pattern of the primary flux Fp between the stator 16 and the rotor 14 at the pole floats, e.g. 16A and 14A in fig. 1, be symmetrical about the polar surface. Therefore, the magnetic attraction between the rotor pole and the stator pole will be symmetrical about the pole plane. The energy stored by moving the rotor pole, e.g. 14A towards and even in line with the stator pole surface, e.g. 16A, will thus be the same as the energy consumed by moving the rotor pole surface 14A out of alignment with and away from the stator pole surface 16A. Therefore, the energy, apart from frictional, winding and iron losses, required to rotate the rotor 14 will be zero only when the primary magnetic flux Fp is in the flux path 12 or if the total magnetic flux in the flux path 12 is made symmetrical about the pole face.

Når det imidlertid går strøm Ia som har en ohmsk komponent, i 'armaturviklingen 22, vil sekundærfluksen Fs forårsake en forstyrrelse av den magnetiske fluks som går gjennom polflåtene. Følgelig er den magnetiske fluks ikke lenger symmetrisk over polflåtene mellom stator 16 og rotor 14. Energien lagret ved å bevege rotorpolflaten, f.eks. 14A mot og til på linje med statorpolflaten, f.eks. 16A, vil derfor ikke lenger være lik energien som er nødvendig for å bevege rotorpolflaten 14A ut av linje med og bort fra statorpolflaten 16A. Ekstra energi er således nødvendig for å dreie rotoren 14 når strøm Ia som har en ohmsk komponent induseres i armaturviklingen 22. Effekten Pd som er nødvendig for å dreie rotoren 14 når strømmen Ia induseres i armaturviklingen 22 (og når oppfinnelsen ikke er i bruk) vil bli betegnet som det "forstyrrede effekttilførselsbehov". However, when current Ia, which has an ohmic component, flows in the armature winding 22, the secondary flux Fs will cause a disturbance of the magnetic flux passing through the pole floats. Consequently, the magnetic flux is no longer symmetrical across the pole faces between stator 16 and rotor 14. The energy stored by moving the rotor pole face, e.g. 14A towards and even in line with the stator pole surface, e.g. 16A, will therefore no longer be equal to the energy required to move the rotor pole surface 14A out of alignment with and away from the stator pole surface 16A. Extra energy is thus required to turn the rotor 14 when current Ia which has an ohmic component is induced in the armature winding 22. The power Pd which is necessary to turn the rotor 14 when the current Ia is induced in the armature winding 22 (and when the invention is not in use) will be termed the "disturbed power supply demand".

En kompensasjonsvikling 30 vist på fig. 1. Kompensasjonsviklingen 3 0 er viklet rundt eller omgir på annen måte et parti av den magnetiske fluksvei 12. Kompensasjonsviklingen 30 er forbundet til en strømkilde 3 2 og en kompensasjonsspenning Vc dannes over kompensasjonsviklingen 30. A compensation winding 30 shown in fig. 1. The compensation winding 3 0 is wound around or otherwise surrounds a part of the magnetic flux path 12. The compensation winding 30 is connected to a current source 3 2 and a compensation voltage Vc is formed across the compensation winding 30.

Nåt strøm Ic går i kompensasjonsviklingen 30, induseres en kompenserende magnetisk fluks Fc som har en komponent som er motsatt den sekundære magnetiske fluks Fs som ble indusert av strømmen Ia i armaturviklingen 22. When current Ic flows in the compensating winding 30, a compensating magnetic flux Fc is induced which has a component opposite to the secondary magnetic flux Fs which was induced by the current Ia in the armature winding 22.

Strømkilden 3 2 leverer kompensasjonsstrømmen Ic til kompensasj onsviklingen 30. Kompensasjonsstrømmen Ic har en reaktiv komponent relativt til kompensasjonsspenningen Vc. The current source 3 2 supplies the compensation current Ic to the compensation winding 30. The compensation current Ic has a reactive component relative to the compensation voltage Vc.

For å eliminere forstyrrelsen av den magnetiske fluks forårsaket av den sekundære magnetiske fluks Fs, bør komponentene av kompensasjonsfluksen Fc som motvirker den sekundære fluks Fs være lik den sekundære fluks Fs. Hvis den motvirkende komponent av kompensasjonsfluksen Fc mindre enn den sekundære fluks Fs, vil forstyrrelsen av magnetfluksen i fluksveien 21 bli redusert, men ikke helt eliminert. In order to eliminate the disturbance of the magnetic flux caused by the secondary magnetic flux Fs, the components of the compensating flux Fc counteracting the secondary flux Fs should be equal to the secondary flux Fs. If the counteracting component of the compensation flux Fc is less than the secondary flux Fs, the disturbance of the magnetic flux in the flux path 21 will be reduced, but not completely eliminated.

'som et resultat av kompensasjonsfluksen Fc generert av kompensasjonsviklingen 30, reduseres effekttilførselsbehovet for å dreie rotoren 14. As a result of the compensating flux Fc generated by the compensating winding 30, the power supply requirement to turn the rotor 14 is reduced.

Som vist skjematisk på fig. 2, er et forstyrret effekttilfør-selsbehov Pd nødvendig for å dreie rotoren 14 i generatoren 10 når en bestemt strøm lp av armaturstrømmen Ia går i armaturviklingen 22 og det ikke går noen kompensasjonsstrøm Ic i kompensasjonsviklingen 30. I tillegg er et kompensert effekttilførselsbehov Pc definert som effekttilførselsbehovet som er nødvendig for å dreie rotoren 14 i generatoren 10 når den gitte strømm lp av armaturstrømmen Ia går i armaturviklingen 22 og kompensasjonsstrøm Ic går i kompensasjonsviklingen 30. Forskjellen mellom det forstyrrede effekttilførselsbehov Pd og det kompenserte effekttilførselsbehov Pc betegnes som reduksjon i effekttilførselsbehovet Pred. Således has rela-sjonen Pred = Pd - Pc. As shown schematically in fig. 2, a disturbed power supply demand Pd is necessary to turn the rotor 14 in the generator 10 when a certain current lp of the armature current Ia flows in the armature winding 22 and no compensation current Ic flows in the compensation winding 30. In addition, a compensated power supply demand Pc is defined as the power supply requirement that is necessary to turn the rotor 14 in the generator 10 when the given current m lp of the armature current Ia flows in the armature winding 22 and compensation current Ic flows in the compensation winding 30. The difference between the disturbed power supply requirement Pd and the compensated power supply requirement Pc is referred to as a reduction in the power supply requirement Pred. Thus the relation Pred = Pd - Pc has.

For å gjøre kompensasjonen med kompensasjonsviklingen 3 0 så effektiv som mulig fra et økonomisk eller energisparende synspunkt, bør den reelle effekt Pcc som leveres til kompensasj onsviklingen 30 være mindre enn besparelsen i effekttilfør-selsbehov Pred. oppnådd ved bruk av kompensasjonsviklingen 30. Følgelig has reell Pcc < Pd - Pc. In order to make the compensation with the compensation winding 30 as efficient as possible from an economic or energy-saving point of view, the real power Pcc delivered to the compensation winding 30 should be less than the saving in power input demand Pred. obtained using the compensation winding 30. Consequently, real Pcc has < Pd - Pc.

Fortrinnsvis skal realkomponentene av den elektriske effekt Pcc Preferably, the real components of the electrical power Pcc

på kompensasjonsviklingen 3 0 være så nær null som mulig.on the compensation winding 3 0 be as close to zero as possible.

En annen representativ utførelse av en vekselstrøms elektrisi-tetsgenerator er vist på fig. 3. Den elektriske generator 40 på fig. 3 omfatter en magnetisk fluksvei 42 som det kan gå en magnetisk fluks gjennom. Typisk omfatter den magnetiske fluksvei 42 en rotor 44 og en stator 46. Another representative embodiment of an alternating current electricity generator is shown in fig. 3. The electric generator 40 in fig. 3 comprises a magnetic flux path 42 through which a magnetic flux can pass. Typically, the magnetic flux path 42 comprises a rotor 44 and a stator 46.

En primær magnetfluks Fp dannes og bringes til å passere gjennom magnetiske fluksveier 42 ved hjelp av enhver hensiktsmessig kilde. På fig. 3 er den magnetiske fluks Fp vist som frembragt av induksjon via en magnetiseringsvikling 4 8 og en magnetiseringsstrømtilførsel 50. A primary magnetic flux Fp is formed and caused to pass through magnetic flux paths 42 by any suitable source. In fig. 3, the magnetic flux Fp is shown as produced by induction via a magnetizing winding 48 and a magnetizing current supply 50.

En armaturvikling 52 er viklet rundt eller omgir på annen måte et parti av fluksveien 42. Armaturviklingen 52 omfatter enkelte viklinger 52a, 52b og 52c som representative viklinger. An armature winding 52 is wound around or otherwise surrounds a part of the flux path 42. The armature winding 52 includes individual windings 52a, 52b and 52c as representative windings.

Som det var tilfelle ved utførelsen på fig. 1, vil en spenning Va genereres over armaturviklingen 5 2 når primærfluksen Fp bringes til å variere i viklingene til armaturviklingen 52. As was the case in the embodiment of fig. 1, a voltage Va will be generated across the armature winding 5 2 when the primary flux Fp is caused to vary in the windings of the armature winding 52.

Hvis en ohmsk last R eller en hvilken som helst annen last forbindes med armaturviklingen 52, vil en strøm Ia gå i armaturviklingen 52 gjennom lasten R eller en hvilken som helst annen last. If an ohmic load R or any other load is connected to the armature winding 52, a current Ia will flow in the armature winding 52 through the load R or any other load.

I henhold til Lenz<1>s lov genereres i den magnetiske fluksvei 42 en sekundær magnetisk fluks Fs som har en komponent motsatt retningen av primærfluksen Fp hvis strømmen Ia går gjennom armaturviklingen 52. Som beskrevet med hensyn til den elektriske generator i utførelsen på fig. 1, forstyrrer den sekundære magnetfluks Fs generert av strømmen Ia når den har en ohmsk komponent, symmetrien til magnetfluksmønsteret over polflatene hvilket fører til et forstyrret effekttilførsels-behov Pd. According to Lenz<1>'s law, a secondary magnetic flux Fs is generated in the magnetic flux path 42 which has a component opposite to the direction of the primary flux Fp if the current Ia passes through the armature winding 52. As described with regard to the electric generator in the embodiment of fig. 1, the secondary magnetic flux Fs generated by the current Ia when it has an ohmic component disturbs the symmetry of the magnetic flux pattern over the pole faces leading to a disturbed power supply demand Pd.

En kompensasjonsvikling 60 er vist på fig. 3. Kompensasjonsvik lingen 60 er viklet om eller omgir på annen måte den magnetiske fluksvei 42. Kompensasjonsviklingen 60 omfatter tre enkelte viklinger 60a,60b,60c. Kompensasjonsviklingen 60 er forbundet til en strømkilde 62. A compensation winding 60 is shown in fig. 3. The compensation winding 60 is wrapped around or otherwise surrounds the magnetic flux path 42. The compensation winding 60 comprises three individual windings 60a, 60b, 60c. The compensation winding 60 is connected to a current source 62.

Når strøm Ic går i kompensasjonsviklingen 60 induseres en kompenserende magnetfluks Fc som har en komponent som motvirker den sekundære magnetfluks Fs indusert av armaturstrømmen Ia i armaturviklingen 52. When current Ic flows in the compensating winding 60, a compensating magnetic flux Fc is induced which has a component that counteracts the secondary magnetic flux Fs induced by the armature current Ia in the armature winding 52.

Som ved utførelsen av oppfinnelsen vist på fig. 1, leverer strømkilden 62 kompensasjonsstrømmen Ic til kompensasjonsviklingen 60 og kompensasjonsstrømmen har en reaktiv komponent. As in the embodiment of the invention shown in fig. 1, the current source 62 supplies the compensation current Ic to the compensation winding 60 and the compensation current has a reactive component.

Utførelsen av oppfinnelsen som beskrevet med hensyn til utførelsen på fig. 3, virker i henhold til de samme prinsipper som omtalt ovenfor med hensyn til utførelsen på fig. 1. The embodiment of the invention as described with regard to the embodiment in fig. 3, operates according to the same principles as discussed above with regard to the embodiment in fig. 1.

Betraktes nå hver utførelse, har effekten levert til kompensasj onsviklingen 30 eller 60 fra strømkilden 32 eller 62 en reaktiv komponent og kan eller kan ikke ha en reell komponent. Hvis det has en reell komponent av kompensasjonsstrømmen Ic, er fortrinnsvis den reaktive komponent større enn den reelle komponent. Mest fortrinnsvis har kompensasjonsstrømmen Ic hovedsakelig bare en reaktiv komponent og hovedsakelig ingen reell komponent. Now considering each embodiment, the power delivered to the compensation winding 30 or 60 from the current source 32 or 62 has a reactive component and may or may not have a real component. If there is a real component of the compensation current Ic, the reactive component is preferably greater than the real component. Most preferably, the compensation current Ic has substantially only a reactive component and substantially no real component.

Når spenning Va genereres over armaturviklingen 22 eller 52 og armaturstrøm Ia går i armaturviklingen 22 eller 52, leveres effekt Pa til lasten R. Fortrinnsvis er den reelle effekt Pa levert av armaturviklingen 22 eller 52 større enn realkomponen-ten av effekten Pcc levert til kompensasjonsviklingen 30 eller 60. When voltage Va is generated across the armature winding 22 or 52 and armature current Ia flows in the armature winding 22 or 52, power Pa is delivered to the load R. Preferably, the real power Pa delivered by the armature winding 22 or 52 is greater than the real component of the power Pcc delivered to the compensation winding 30 or 60.

Den foreliggende oppfinnelse har spesiell anvendelse i generatorer som hovedsakelig ikke har noen Lorentz-kraft. I generatorer uten Lorentz-kraft skjærer ikke strømmen Ia i armaturviklingen 22 eller 52 den magnetiske fluksvei 12 eller 42. Kompensasjonsstrømmen Ic som går gjennom kompensasjonsviklingen 30 eller 60 skjærer dessuten fortrinnsvis ikke den magnetiske fluksvei 12 eller 42. The present invention has particular application in generators which have essentially no Lorentz force. In generators without Lorentz force, the current Ia in the armature winding 22 or 52 does not intersect the magnetic flux path 12 or 42. The compensation current Ic passing through the compensation winding 30 or 60 also preferably does not intersect the magnetic flux path 12 or 42.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen genereres elektrisk effekt Pa i armaturviklingen 22 eller 52. Den elektriske effekt Pa generert i armaturen har en reaktiv komponent og en reell komponent. Fortrinnsvis er den reelle komponent av armatur-effekten Pa i armaturviklingen 22 eller 52 større enn den reelle komponent av effekten Pcc levert til kompensasjonsviklingen 30 eller 60. In a preferred embodiment of the invention, electric power Pa is generated in the armature winding 22 or 52. The electric power Pa generated in the armature has a reactive component and a real component. Preferably, the real component of the armature power Pa in the armature winding 22 or 52 is greater than the real component of the power Pcc delivered to the compensation winding 30 or 60.

'i en foretrukket utførelse av oppfinnelsen har generatoren 10 eller 40 en reell effekttilførsel Pi som er nødvendig for å generere en bestemt mengde utgangseffekt Pa i armaturviklingen 22 eller 52. Den nødvendige reelle tilførselseffekt Pi omfatter effekttilførselsbehovet som er nødvendig for å dreie rotorene In a preferred embodiment of the invention, the generator 10 or 40 has a real power supply Pi which is necessary to generate a certain amount of output power Pa in the armature winding 22 or 52. The required real power supply Pi includes the power supply demand that is necessary to turn the rotors

14 eller 44, enten Pd eller Pc samt den elektriske effekt Pcc 14 or 44, either Pd or Pc as well as the electrical power Pcc

levert til kompensasjonsviklingen 30 eller 60. Fortrinnsvis er det reelle effekttilførselsbehov Pi for generatoren 10 eller 40 mindre når kompensasjonsstrømmen Ic går i kompensasjonsviklingen 30 eller 60 enn når det ikke går noen kompensasjonsstrøm Ic i kompensasjonsviklingene 30 eller 60. supplied to the compensation winding 30 or 60. Preferably, the real power input demand Pi for the generator 10 or 40 is less when the compensation current Ic flows in the compensation winding 30 or 60 than when no compensation current Ic flows in the compensation windings 30 or 60.

Den foreliggende oppfinnelse kan beskrives uttrykt ved forskjellige fysiske karakteristikker forbundet med driften av generatoren 10 eller 40 i samband med kompensasjonsviklingen 30 eller 60 som følger: Va er spenningen som induseres over armaturviklingen 22 eller 52, The present invention can be described in terms of various physical characteristics associated with the operation of the generator 10 or 40 in connection with the compensation winding 30 or 60 as follows: Va is the voltage induced across the armature winding 22 or 52,

Vc er spenningen som utvikles over Kompensasjonsviklingen 30 eller 60, Vc is the voltage developed across the Compensation winding 30 or 60,

Ia er strømmen i armaturviklingen 22 eller 52,Ia is the current in the armature winding 22 or 52,

Ic er strømmen i kompensasjonsviklingen 30 eller 60,Ic is the current in the compensation winding 30 or 60,

AV er den elektriske vinkel fra spenningen Va til spenningen Vc, AV is the electrical angle from the voltage Va to the voltage Vc,

AA er den elektriske vinkel fra spenningen Va til strømmen Ia i armaturviklingen 22 eller 5 2 og AA is the electrical angle from the voltage Va to the current Ia in the armature winding 22 or 5 2 and

AC er den elektriske vinkel fra spenningen Vc til strømmen Ic i kompensasjonsviklingen 30 eller 60. AC is the electrical angle from the voltage Vc to the current Ic in the compensation winding 30 or 60.

Når kompensasjonsspenningen Vc har et forsprang på armaturspenningen Va med en elektrisk vinkel som varierer fra 0 til 9 0°, kan den relative orientering i den elektriske vinkel til 'de tilsvarende strømmer Ic og Ia ses skjematisk på fig. 5. Således har kompensasjonsspenningen Vc et forsprang på kompensasjonsstrømmen Ic og derfor er vinkelen AC mellom disse to negativ. Armaturstrømmen Ia har også et forsprang på armaturspenningen Va og således er vinkelen AA mellom disse to positiv. When the compensation voltage Vc has a lead on the armature voltage Va by an electrical angle varying from 0 to 90°, the relative orientation in the electrical angle of the corresponding currents Ic and Ia can be seen schematically in fig. 5. Thus the compensation voltage Vc has a head start on the compensation current Ic and therefore the angle AC between these two is negative. The armature current Ia also has a head start on the armature voltage Va and thus the angle AA between these two is positive.

I denne situasjon hvor kompensasjonsspenningen Vc har et forsprang på armaturspenningen Va med en vinkel som varierer fra 0 til 9 0°, kan vinkelen AC mellom kompensasjonsspenningen Vc og kompensasjonsstrømmen Ic variere fra -315 til 45°. Dessuten kunne vinkelen AA mellom armaturspenningen Va og armaturstrømmen Ia variere fra 90° til 270°. In this situation where the compensation voltage Vc has a lead on the armature voltage Va by an angle varying from 0 to 90°, the angle AC between the compensation voltage Vc and the compensation current Ic can vary from -315 to 45°. Moreover, the angle AA between the armature voltage Va and the armature current Ia could vary from 90° to 270°.

Hvis kompensasjonsviklingen 3 0 eller 60 må arbeide med reaktiv strøm Ic, vil kompensasjonsstrømmen Ic ha et etterslep i forhold til kompensasjonsspennigen Vc fra -225 til -135° eller fra -45° til 45° når kompensasjonsspenningen Vc har et forsprang på armaturspenningen Va fra mellom 0 og 9 0°. If the compensation winding 3 0 or 60 has to work with reactive current Ic, the compensation current Ic will have a lag in relation to the compensation voltage Vc from -225 to -135° or from -45° to 45° when the compensation voltage Vc has a lead on the armature voltage Va from between 0 and 9 0°.

I tillegg vil armaturstrømmen Ia ha et forsprang på armaturspenningen Va fra 135 til 225°. In addition, the armature current Ia will have a head start on the armature voltage Va from 135 to 225°.

Når kompensasjonsspenningen Vc kommer etter armaturspenningen Va med en elektrisk vinkel som varierer fra 0 til 90°, kan den relative orientering av den elektriske vinkel til de tilsvar ende strømmer Ic og Ia ses skjematisk på fig. 6. Således kommer kompensasjonsspenningen Vc etter kompensasjonsstrømmen Ic og derfor er vinkelen AC mellom disse to positiv. I tillegg har armaturstrømmen Ia et forsprang på armaturspenningen Va og vinkelen AA mellom disse to er således positiv. When the compensation voltage Vc comes after the armature voltage Va with an electrical angle varying from 0 to 90°, the relative orientation of the electrical angle to the corresponding end currents Ic and Ia can be seen schematically in fig. 6. Thus the compensation voltage Vc comes after the compensation current Ic and therefore the angle AC between these two is positive. In addition, the armature current Ia has a head start on the armature voltage Va and the angle AA between these two is thus positive.

I den situasjon hvor kompensasjonsspenningen Vc har et etterslep til armaturspenningen Va med en vinkel som varierer fra 0 til 90°, 'kunne vinkelen AC mellom kompensasjonsspenningen Vc og kompensasjonsstrømmen Ic variere fra -45 til 315°. I tillegg kunne vinkelen AA mellom armaturspenningen Va og armaturstrømmen Ia variere fra 90 til 27 0°. In the situation where the compensation voltage Vc lags the armature voltage Va by an angle varying from 0 to 90°, the angle AC between the compensation voltage Vc and the compensation current Ic could vary from -45 to 315°. In addition, the angle AA between the armature voltage Va and the armature current Ia could vary from 90 to 27 0°.

Hvis kompensasjonsviklingen 3 0 eller 60 må arbeide med reaktiv strøm Ic, vil kompensasjonsstrømmen Ic komme etter kompensasj onsspenningen Vc fra -45 til +45° eller fra 135 til 225°. If the compensation winding 3 0 or 60 has to work with reactive current Ic, the compensation current Ic will come after the compensation voltage Vc from -45 to +45° or from 135 to 225°.

Når kompensasjonsstrømmen Vc kommer etter armaturspenningen Va fra 0 til 90°. When the compensation current Vc comes after the armature voltage Va from 0 to 90°.

I tillegg vil armaturstrømmen Ia ha et forsprang på armaturspenningen Va fra mellom 135 til 225°. In addition, the armature current Ia will have a lead on the armature voltage Va from between 135 to 225°.

Således vil de følgende relasjoner være tilfredsstilt når kompensasjonsviklingen 3 0 eller 60 er i drift i kompensasj onsmoden: Thus, the following relations will be satisfied when the compensation winding 3 0 or 60 is in operation in the compensation mode:

når: 0° <_ AV _< + 9 0°when: 0° <_ OFF _< + 9 0°

-45° <_ AC <_ + 45° eller -225° <. AC 1 -135° -45° <_ AC <_ + 45° or -225° <. AC 1 -135°

+ 135° <_ AA _£ +225° + 135° <_ AA _£ +225°

og når: -90° 1 AV 1 0°and when: -90° 1 OFF 1 0°

-45° < AC < +45° eller + 135° < AC < +225° -45° < AC < +45° or + 135° < AC < +225°

+135° 1 AA 1 +225° +135° 1 AA 1 +225°

Et annet trekk ved oppfinnelsen består i å skaffe en passende innretning for å levere en kompensasjonsstrøm Ic med en reaktiv komponent til kompensasjonsviklingen 3 0 eller 60. Fortrinnsvis omfatter oppfinnelsen "tvillinggeneratorer" slik at innretningen for å levere kompensasjonsstrømmen Ic til en generator såsom generatoren 10 som vist på fig. 1, er en annen lignende generator 10' som vist på fig. 4. Another feature of the invention consists in providing a suitable device for delivering a compensation current Ic with a reactive component to the compensation winding 30 or 60. Preferably, the invention comprises "twin generators" so that the device for delivering the compensation current Ic to a generator such as the generator 10 which shown in fig. 1, is another similar generator 10' as shown in fig. 4.

Generator 10 på fig. 1 er vist som en generator av et sett av tvillinggeneratorer 10 og 10' som vist på fig. 4. Generator 10 har lignende trekk som beskrevet ovenfor med hensyn til generator 10. Merkede tall hva angår generator -10' svarer til trekk av generator 10' som er de samme eller hovedsakelig lik de som er vist og beskrevet hva angår generator 10. Generator 10 in fig. 1 is shown as a generator of a set of twin generators 10 and 10' as shown in fig. 4. Generator 10 has similar features as described above with respect to generator 10. Marked numbers in relation to generator 10' correspond to features of generator 10' which are the same or substantially similar to those shown and described in relation to generator 10.

'Således induserer magnetiseringsviklingen 18' i generator 10' en primærfluks Fp' i den magnetiske fluksvei 12' som genererer en armaturspenning Va' i armaturviklingen 22' som er viklet rundt eller på annen måte omgir den magnetiske fluksvei 12'. Thus, the magnetizing winding 18' in the generator 10' induces a primary flux Fp' in the magnetic flux path 12' which generates an armature voltage Va' in the armature winding 22' which is wound around or otherwise surrounds the magnetic flux path 12'.

Utgangen på armaturviklingen 22' på generator 10' er forbundet med kompensasjonsviklingen 30 på generatoren 10. Således virker generatoren 10' som strømkilden 32 som vist på fig. 1. I tillegg virker strømmen Ia' generert av generatoren 10' som kompensasjonsstrømmen Ic som vist på fig. 1. På fig. 4 er armaturstrømmen Ia' fra generatoren 10' kompensasjonsstrømmen Ic levert til kompensasjonsviklingen 30.' The output of the armature winding 22' of the generator 10' is connected to the compensation winding 30 of the generator 10. Thus, the generator 10' acts as the power source 32 as shown in fig. 1. In addition, the current Ia' generated by the generator 10' acts as the compensation current Ic as shown in fig. 1. In fig. 4, the armature current Ia' from the generator 10' is the compensation current Ic delivered to the compensation winding 30.'

Da generatoren 10 er elektrisk forbundet til generatoren 10' gjennom armaturstrømmen Ia' fra generatoren 10', vil den fysiske orientering av rotoren 14' og generatoren 10' med hensyn på statorpolene 14A',16B' i statoren 16' på generatoren 10' i sammenligning med den fysiske orientering av rotoren 14 i generatoren 10 med hensyn på statorpolene 16A,16B i statoren 16, påvirke kompensasjonseffektiviteten. Dette skyldes at rotoren 14' til generatoren 10' relativt har et forsprang eller et etterslep i forhold til rotoren 14 i generatoren 10, slik at de respektive spenninger Va og Va' vil ha forskjellige faser. Således har de respektive armaturstrømmer Ia og Ia' forskjellige faser. Da Ia' = Ic, vil den sekundære fluks Fs indusert en armaturstrømmen Ia ha forskjellig fase fra kompensasjonsfluksen Since the generator 10 is electrically connected to the generator 10' through the armature current Ia' from the generator 10', the physical orientation of the rotor 14' and the generator 10' with respect to the stator poles 14A', 16B' in the stator 16' of the generator 10' in comparison with the physical orientation of the rotor 14 in the generator 10 with respect to the stator poles 16A, 16B in the stator 16, affect the compensation efficiency. This is because the rotor 14' of the generator 10' relatively has a lead or a lag in relation to the rotor 14 in the generator 10, so that the respective voltages Va and Va' will have different phases. Thus, the respective armature currents Ia and Ia' have different phases. Since Ia' = Ic, the secondary flux Fs induced by the armature current Ia will have a different phase from the compensation flux

Fc indusert av kompensasjonsstrømmen Ia=Ia'.Fc induced by the compensation current Ia=Ia'.

Hvis linjen mellom sentrene til polflaten gitt stator tas som referanselinjen, vil rotoren 14 i generatoren 10 til enhver tid danne en vinkel A med referanselinjen mellom statorpolene 16A og 16B. Tilsvarende vil rotoren 14' i generatoren 10' på et hvert tidspunkt danne en vinkel B med hensyn på referanselinjen mellom statorpolflåtene 16A' og 16B'. Således vil den relative vinkel mellom rotor 14 og rotor 14<1>være vinkelen C som er vinkel A minus vinkel B. På fig. 4 har rotor 14' således et forsprang på rotor 14 med en vinkel på C = A - B. If the line between the centers of the pole faces of the given stator is taken as the reference line, the rotor 14 of the generator 10 will at all times form an angle A with the reference line between the stator poles 16A and 16B. Correspondingly, the rotor 14' in the generator 10' will at any time form an angle B with respect to the reference line between the stator pole floats 16A' and 16B'. Thus, the relative angle between rotor 14 and rotor 14<1> will be the angle C which is angle A minus angle B. In fig. 4, rotor 14' thus has a lead on rotor 14 with an angle of C = A - B.

<T>Jet er blitt funnet at ved å styre den relative vinkel C mellom de respektive rotorer 14 og 14' kan virkningene av kompensasj onsviklingen 30 forbedres. For gitte elektriske og mekaniske karakteristikker for generatorene 10 og 10' og for en gitt last R, kan den relative vinkel C mellom de respektive rotorer forbedre effektiviteten av kompensasjonsviklingen 30 eller 60. For en gitt kompensasjonsstrøm Ic er det således en større reduksjon i tilførselseffekten som er nødvendig for å dreie rotoren 14 ved bestemte vinkler C enn ved andre vinkler. <T>Jet has been found that by controlling the relative angle C between the respective rotors 14 and 14' the effects of the compensation winding 30 can be improved. For given electrical and mechanical characteristics of the generators 10 and 10' and for a given load R, the relative angle C between the respective rotors can improve the efficiency of the compensation winding 30 or 60. For a given compensation current Ic, there is thus a greater reduction in the input power which is necessary to turn the rotor 14 at certain angles C than at other angles.

I en ytterligere foretrukket utførelse av oppfinnelsen, omfatter oppfinnelsen et dobbelt generatormotorsett. I denne utførelse er motoren den samme som generatoren 10' vist på fig. 4. Imidlertid drives generatoren 10' for å virke som en synkron motor som leverer reaktiv effekt og strøm til kompensasjonsviklingen 30. In a further preferred embodiment of the invention, the invention comprises a double generator motor set. In this embodiment, the motor is the same as the generator 10' shown in fig. 4. However, the generator 10' is driven to act as a synchronous motor supplying reactive power and current to the compensation winding 30.

I en ytterligere foretrukket utførelse av oppfinnelsen som vist på fig. 7, er generatoren 70 som er lik generatorene 10 eller 40, en trefasesynkrongenerator. Mer nøyaktig er en fase av generatoren 7 0 armaturviklingen 7 2 og en annen fase 74 virker som en kompensasjonsvikling. Fortrinnsvis virker den tredje fase 7 6 også som en del av kompensasjonsviklingen. Fasene 74 og 76 er i serie. In a further preferred embodiment of the invention as shown in fig. 7, generator 70, similar to generators 10 or 40, is a three-phase synchronous generator. More precisely, one phase of the generator 70 is the armature winding 72 and another phase 74 acts as a compensation winding. Preferably, the third phase 7 6 also acts as part of the compensation winding. Phases 74 and 76 are in series.

I ennå en annen utførelse av oppfinnelsen som vist på fig. 7, er generatoren/motoren 80 forbundet til generatoren 7 0 og generatoren/motoren 80 leverer kompensasjonsstrøm til fasene 74 og 76 på generatoren 70. Mer nøyaktig leverer fasene 84 og 86 i generator/motoren 80 kompensasjonsstrøm til fasene 74,76 på generatoren 70. Fase 82 på generator/motoren 80 holdes nøytral. In yet another embodiment of the invention as shown in fig. 7, the generator/motor 80 is connected to the generator 7 0 and the generator/motor 80 supplies compensating current to phases 74 and 76 of the generator 70. More precisely, the phases 84 and 86 of the generator/motor 80 supply compensating current to phases 74,76 of the generator 70. Phase 82 of the generator/motor 80 is kept neutral.

Ved ytterligere utførelser av oppfinnelsen forblir den hovedsakelig dén samme som beskrevet ovenfor, bortsett fra at det i tillegg er mer enn én armaturvikling eller alternativt mer enn én kompensasjonsvikling eller alternativt mer enn én armaturvikling og mer enn én kompensasjonsvikling. In further embodiments of the invention, it remains essentially the same as described above, except that there is additionally more than one armature winding or alternatively more than one compensation winding or alternatively more than one armature winding and more than one compensation winding.

Hvis M representerer antallet første ledere (eller armatur-viklinger), og T representerer antallet andre ledere (eller kompensasjonsviklinger), da er M større eller lik 1 og T er større eller lik 1. Fortrinnsvis er M lik 1,2,3,4 eller 5 og T er lik 1,2,3,4 eller 5. If M represents the number of first conductors (or armature windings), and T represents the number of second conductors (or compensation windings), then M is greater than or equal to 1 and T is greater than or equal to 1. Preferably, M is equal to 1,2,3,4 or 5 and T is equal to 1,2,3,4 or 5.

Selv om det i beskrivelsen er omtalt og vist visse foretrukne utførelser av oppfinnelsen, skal det forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til disse spesielle utførelser. Oppfinnelsen omfatter alle utførelser som er funksjonelle, mekaniske eller elektriske ekvivalente til utførelser som er omtalt og beskrevet heri. Although certain preferred embodiments of the invention are mentioned and shown in the description, it should be understood that the invention is not limited to these particular embodiments. The invention encompasses all embodiments that are functionally, mechanically or electrically equivalent to embodiments discussed and described herein.

Claims

1. Alternating current electric generator with a magnetic flux path and a first conductor surrounding a portion of the magnetic flux path to generate electric current with an ohmic component in the first conductor when the magnetic flux varies in the magnetic flux path and where the generated current in the first conductor induces a magnetic flux in the magnetic flux path, and where a compensation circuit is arranged, characterized in that the compensation circuit comprises another conductor which surrounds a part of the magnetic flux path to induce a compensating magnetic flux which counteracts the magnetic flux induced by the generated current in the first conductor when an electric current flows in the second conductor and a device for supplying a compensating current to the second conductor to induce the compensating magnetic flux, the compensating current having a reactive component.

2. Compensation circuit according to claim 1, characterized in that the magnetic flux path passes through a rotor and that the real component of the electric power to the other conductor is less than a reduction in the rotor's power supply requirement and where (a) a disturbed power supply requirement is necessary to turn the rotor when a certain current flows in the first conductor angular current in the second conductor, (b) a compensated power supply requirement is required to turn the rotor when the specified current flows in the first conductor and compensating current flows in the second conductor and (c) the reduction in the power supply demand is the difference between the disturbed power supply demand and the compensated power supply demand.

3. Compensation circuit according to claim 2, characterized in that the compensation current has a real component, and that the reactive component of the compensation current is greater than the real component of the compensation current.

4. - ■Compensation circuit according to claim 3, characterized in that the compensation current mainly has only a reactive component and mainly no real component.

5. Compensation circuit according to claim 1, characterized in that the second conductor is supplied with electrical power with a reactive component and a real component and that the electrical power is generated in the first conductor with a reactive component and a real component, so that the real power component in the first conductor is greater than the real power component in the second conductor.

6. Compensation circuit according to claim 1, characterized in that the induced magnetic flux in the magnetic path induced by the current in the first conductor when no current flows in the second conductor produces an increased need for the supply of real power to the second generator, that current flowing in the other conductor causes a reduction of the real power supply requirement to the generator, and that a real power component in another conductor is less than the reduction in the need for supply of real power in the other generator produced by the current flowing in the other manager.

7. Compensation circuit according to claims 1, 2 or 3, characterized in that the first conductor does not intersect the magnetic flux path, and that the second conductor does not intersect the magnetic flux path.

8. Compensation circuit according to claims 4, 5 or 6, characterized in that the first conductor does not intersect the magnetic flux path, and that the second conductor does not intersect the magnetic flux path.

9.. Compensation circuit according to claim 1, characterized in that the electric generator has a need for the supply of real power to generate a certain amount of output power and that the real need for the generator's supply of real power is less when the compensation current flows in the other conductor than when no current flows in the other conductor.

10. Device with a magnetic material that provides a magnetic flux path for a primary magnetic flux and a first electric loop that surrounds a part of the flux path, characterized in that a variation in the primary flux in the magnetic flux path produces an electric current in the first electric loop and the electric current in the first electric loop does not intersect the magnetic flux path, that the electric current in the first electric 'loop produces a secondary magnetic flux in the flux path, that a compensation device comprises a secondary loop surrounding a part of the flux path and an electric current source for supplying electric power to the secondary loop with little or no real power component and a partial or complete reactive current.

11. Alternating current electric generator comprising a magnetic flux path, a first conductor surrounding a portion of the magnetic flux path to generate electric current in the first conductor when the magnetic flux varies in the magnetic flux path, wherein the generated current in the first conductor induces a magnetic flux in the magnetic flux path, where another conductor surrounds a portion of the magnetic flux path to induce a compensating magnetic flux which counteracts the magnetic flux induced by the generated current in the first conductor when an electric current flows in another conductor, characterized in that it further comprises a device for supplying the second conductor with a compensating current to induce the compensating magnetic flux, the compensating current having a reactive component, that the device for supplying the compensating current is another alternating current electric generator with a different magnetic flux path and a third conductor surrounding a part of a different magnetic flux path to generate an electric current in d a third conductor when the magnetic flux varies in the second magnetic flux path and that the third conductor is electrically connected to the second conductor so that electric current generated in the third conductor is delivered to the second conductor.

12. Compensation circuit according to claim 9 or 11, characterized in that the first conductor does not intersect the magnetic flux path and that the second conductor does not intersect the magnetic flux path.

13. Compensation circuit according to claim 1, characterized by that the generated current in the first conductor is denoted as Ia, that the voltage across the first conductor connected to the current Ia is denoted as Va, that the compensation current in the second conductor is denoted as Ic, that a voltage across the other conductor associated with the current Ic is denoted as Vc, and that AV is the electrical angle from the voltage Va to the voltage vc, AA is the electrical angle from the voltage Va to the current Ia and AC is the electrical angle from the voltage Vc to the current Ic, so that the following relations are satisfied: when 0 <_ OFF <_ + 9 0° - 45°1 AC < + 45° or - 225 1 AC ± - 135° + 135°1 AA <_ + 225° or when - 90° <. OFF 1 0° - 45° 1 AC 1 +45° or + 135° <_ AC <_ + 225 135° 1 AA 1 +225°

14. Compensation circuit according to claim 2, characterized by that the current generated in the first conductor is designated as Ia, that the voltage across the first conductor associated with the current Ia is designated as Va, that the compensation current in the second conductor is denoted as Ic, that a voltage across the other conductor associated with the current Ic is denoted—as Vc, and that AV is the electrical angle between the voltage Va and the voltage Vc, AA is the electrical angle from the voltage Va to the current Ia and AC is the electrical angle from the voltage Vc to the current Ic, so that the following relations are satisfied: when 0° 1 OFF i + 90° -45° 1 AC 1 + 45° or - 225° <. AC <_ - 135° +135° 1 AA 1 + 225° or when - 90° 1 OFF 1 0° - 45° 1 AC 1 +45° or 135° _£ AC <_ + 225° 135° 1 AA 1 +225°

15. Compensation circuit according to claim 6, characterized in that the generated current in the first conductor is denoted as Ia, that the voltage across the first conductor connected to the current Ia is denoted as Va, that the compensation current in the second conductor is denoted as Ic, that a voltage across the other conductor associated with the current Ic is denoted as Vc, and that AV is the electrical angle between the voltage Va and the voltage Vc, AA is the electrical angle between the voltage Va and the current Ia and AC is the electrical angle between the voltage Vc and the current Ic, so that the following relations are satisfied: when 0° 1 OFF 1 + 90° -45° <_ AC <_ + 45° or - 225° < AC < - 135° +135° < AA < + 225° or when 90° <. OFF <. 0° -45° <_ AC 1 +45° or + 135° <_ AC <. + 225° +135° 1 AA 1 +225°

16. Compensation circuit according to claims 13, 14 or 15, characterized in that the first conductor does not intersect the magnetic flux path, and that the second conductor does not intersect the magnetic flux path.

17. Compensation circuit according to claim 1, characterized in that the generator is a three-phase synchronous generator, and that a first phase in this is the first conductor and another phase in this is the second conductor.

18. Compensation circuit according to claim 17, characterized in that the third phase of the generator is connected in series to the second phase.

19. Compensation circuit according to claim 18, characterized in that the device for supplying the compensation current is a three-phase, alternating current electric generator/motor.

20. Compensation circuit according to claim 17, 18 or 19, characterized in that the first conductor does not intersect the magnetic flux path, and that the second conductor does not intersect the magnetic flux path.

21. Compensation circuit according to each of the preceding claims, characterized in that it has a number of first conductors surrounding the magnetic flux path of the generator and where T is the number of first conductors, such that T is greater than or equal to 1, and that it has a series of other conductors surrounding the magnetic flux path of the generator, such that M is the number of other conductors and M is greater than or equal to 1.